文档介绍：人民珠江年第期· :./..—...
基于三维有限元应力分析的
厂房结构配筋和裂缝宽度设计
杨金源
珠海市斗门区五山引淡防成电灌管理处,广东珠海
摘要:河床式水电站的空间结构、受力条件非常复杂,能够准确获取进口、上部结构、水下结构等部位的应力情
况,对结构的配筋设计和混凝土裂缝的控制是十分重要的。以广宁县春水水电站厂房为例,采用三维有限元方法
进行三维整体结构计算,并依据计算应力对电站厂房进行了结构配筋和裂缝宽度设计。结果表明,三维有限元作
为整体应力分析是可行的,可为类似工程设计提供参考。
关键词:厂房结构;应力分析;有限元;配筋;裂缝宽度
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:
在大流量、低水头的河段修建河床式水电站有利于提高板荷载。种工况的不同处在于设备荷载的扭矩力。检修工
水资源的利用率,增加发电量。但是,河床式水电站厂房本况的荷载与正常运行时基本相同,不同的是流道中无水
身既是发电建筑物,又是挡水建筑物,其空间结构、受力状力、设备荷载中不考虑机组运行荷载等。检修工况考虑种
态、边界条件都非常复杂。获得进口、上部结构、水下结构等情况:检修上游止水失效,检修Ⅱ上游止水完好。
部位的应力情况,对结构的配筋设计和混凝土裂缝的控制是根据电站的设计资料,可知:正常运行时,垂直静荷载为
十分重要的。针对黄河上某大型河床式水电站厂房,采用三、垂直动荷载、水平动荷载、扭矩力
维有限元技术对其进行整体空间分析,详细分析结构应力分,其中扭矩已换算为施加在定子基础上的力;短路
布规律,并对结构配筋和混凝土裂缝宽度控制提出初步建时,扭矩力为;上游水位高程.、下游水似
议。高程.;浪压力为./;泥沙力
河床式厂房的应力三维有限元分析/;楼板荷载,安装间/、发电机层/、州
广宁县春水水电站水库正常蓄水位高程.,最速器层/、水轮机层/、尾水平台/、
大坝高,为日调节水库。/。以上各种荷载在结构计算时还需乘上柑应
,· 。工程规模属Ⅲ等中型工程。的分项系数。
. 厂房荷载分布与荷载组合. 力学模型和边界条件
厂房所受荷载复杂,种类繁多,主要有:①结构自重;②河床式水电站厂房由于结构型式和受力条件复杂,须采
设备荷载,包括机电设备产生的荷载、吊车荷载、坝顶门机荷用整体三维有限元数值分析方法。选取一个机组段,厂房
载、尾水平台门机荷载等,其中机电设备荷载又包括垂直静上、下游及底部均选取延度不小于的计算范围,整体
荷载、垂直动荷载、水平动荷载和扭矩;③坝顶兼作公路桥的维计算模型见图,计算网格见图。
汽车荷载;④尾水平台兼作公路桥的汽车荷载;⑤水荷载,包标原点选在机组中心线上高程为.。兰轴的方向确
括静水压力、扬压力、浪压力、机组段问横缝处的水压力、尾定规则:轴,和机组中心线重合,由下向上为正;轴,水甲
水管的脉动压力;⑥泥沙压力;⑦厂房屋顶荷载,在静力计算方向,沿水流方向下游为正;轴,垂直水流方向,符合右于螺
时,可将厂房屋顶荷载,包括屋顶自重,等效的施加在厂房柱旋定则。
子顶部;⑧楼板荷载,包括安装间、发电机层、调速器层、水轮边界条件:地基下表面全约束,四周表面法约束..
机层、尾水平台